1.2孟德尔豌豆杂交实验二课件.ppt

孟德尔的豌豆杂交实验（二）,一对相对性状高茎与矮茎杂交，F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。F2性状表现类型及其比例_，遗传因子组成（基因型）及其比例为_。,31,121,高茎矮茎=,DDDddd=,基因分离定律的实质是什么？,生物体形成配子时控制相对性状的成对遗传因子彼此分离。,一、两对相对性状的遗传试验,个体数31510810132比值：9:3:3:1,1、实验过程,无论正交或反交，F1都只表现出黄色圆粒（双显性性状）,F2出现了4种性状类型，数量比为9：3：3：1,2、实验结果：,在F2中，亲本型占10/16，重组型占6/16，四种表现型比值接近9：3：3：1,F2出现了性状的自由组合，不仅出现两种与亲本相同的类型（黄色圆粒和绿色皱粒）即亲本型，还出现了两种与亲本不同的类型（黄色皱粒和绿色圆粒），即重组型,3、结果分析,结论：豌豆的粒形和粒色这两种性状的遗传都分别遵循了基因的分离定律,我们对每对相对性状单独分析,粒色：黄:绿=3:1粒形：圆:皱=3:1,符合分离定律中的性状分离比,4、实验结论：,F2中黄色占3/4，绿色占1/4圆粒占3/4，皱粒占1/4如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比从理论可以推导为：黄色圆粒=3/43/4=9/16黄色皱粒=3/41/4=3/16绿色圆粒=1/43/4=3/16绿色皱粒=1/41/4=1/16,推论与实验结果相符，说明两对相对性状的遗传是彼此独立、互不干扰的。不同对的性状之间是自由组合的。,即：每一对相对性状的传递规律仍然遵循着,基因的分离定律,（黄色：绿色）（圆粒：皱粒）（3：1）（3：1）黄圆：黄皱：绿圆：绿皱9331（即：各自遗传结果的乘积）,二、对自由组合现象的解释,F1,黄色圆粒,F1配子,P,P配子,园粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制。纯种黄色园粒的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr。,2、F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的遗传因子自由组合,1、两对相对性状分别由两对遗传因子控制,F1产生配子有四种：YR、Yr、yR、yr，数量比接近1：1：1：1,YYRR,yyrr,YyRR,YYRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRR,YYRr,yyRR,yyRr,yyRr,YYrr,Yyrr,Yyrr,F1配子,性状表现:9:3:3:1,遗传因子组成共9种:4种纯合子各1/16,1种双杂合4/16,4种单杂合子各2/16,结合方式有16种基因型9种表现型4种,受精时雌雄配子随机组合,YR.,yyR.,Yrr,yyrr,9/16(3/43/4),3/16(1/43/4),3/16(3/41/4),1/16(1/41/4),F2遗传因子组成及性状表现,B、遗传因子组成（基因型）共有9种,纯合子4种，即YYRRyyRRYYrryyrr，各占1/16，共4/16；,单杂合体（一对基因杂合，一对基因纯合）即YyRRYYRryyRrYyrr，各占2/16，共占8/16，即1/2。,双杂合体（两对基因都杂合）即YyRr，占4/16即1/4,A、表现类型（表现型）共有4种，其中双显：一显一隐：一隐一显：双隐=9：3：3：1,亲本类型占10/16，重组类型占6/16,通过上述推理可知新类型产生是由不同对基因之间自由组合，彼此独立、互不干扰产生的。,讨论如何验证孟德尔的解释、预期结果是正确的？,答：可采用测交方法进行验证,三、对自由组合现象的验证-测交,1、验证方法测交：让F1与双隐性纯合子杂交,2、作用：测定F1配子的种类及比例测定F1遗传因子组成判定F1在形成配子时遗传因子的行为：成对的遗传因子彼此分离（R/r或Y/y），不成对的遗传因子自由组合(R/Y,r/y)。,孟德尔用F1与双隐性类型测交，F1若为纯合子，只能产生一种配子，其测交后代只有一种表现型；若为杂合子，其测交后代的种类和比例是多少，则F1产生的配子的种类和比例是多少。,3、种植试验结果,F1不论作母本，还是作父本，都得到了上述四种表现型，比例接近1：1：1：1,配子,基因型,性状表现,YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr,杂种一代双隐性类型黄色圆粒绿色皱粒,YyRr,yyrr,1111,4、遗传图解,比例,亲本,5、结论：孟德尔测交试验的结果与预期的结果相符，从而证实了：A、F1是杂合子；B、F1产生了四种类型的配子，且比例为1：1：1：1C、F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离的同时，不成对的遗传因子自由组合,1、两对性状的杂交试验中，F1产生配子种类：,4种（或22种），比值相等（1：1：1：1）,即（1：1）2,2、两对性状的杂交试验中，F2代基因型：9种（或32种）F2表现型有4种（或22种），比值为（3：1）2,若为n对相对性状的杂交试验（满足自由组合），F1产生配子的有2n种，各种配子的比值相等,3、F1测交后代分离：4种，比值为1：1：1：1即（1：1）2,若为n对相对性状的杂交试验（满足自由组合定律），F2基因型有3n种，F2表现型有2n种，比值为（3：1）n,相关总结,四、自由组合定律的实质,1、适用范围：,进行有性生殖的真核生物中，两对或多对相对性状的遗传,有性生殖形成配子时,2、作用时间：,3、内容：,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。,4、实质：,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合,分离定律VS自由组合定律,P10旁栏题,两大遗传定律在生物的性状遗传中_进行，_起作用。分离定律是自由组合定律的_。,同时,同时,基础,两对或多对等位基因,两对或多对,一对,一对等位基因,两种11,四种1111,三种121,九种(121)2,两种31,四种9331,五、孟德尔获得成功的原因：,1正确地选择实验材料2由单因素到多因素的研究方法3对实验结果进行统计学分析，即将数学方法引入4严谨科学地设计实验程序：（假说演绎法）问题实验假设验证总结规律5.勤于实践，敢于向传统挑战：提出“颗粒性遗传”的观点,六、孟德尔遗传规律的再发现,1表现型：生物个体表现出来的性状2基因型：指与表现型相关的基因组成3等位基因：控制相对性状的基因（控制不同性状的为非等位基因）,关系：表现型=基因型环境,1900年，荷兰植物学家德.佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利植物学家丘马克,1909年约翰逊提出用基因(gene)代替遗传因子，成对遗传因子互为等位基因(allele)。在此基础上形成了基因型和表现型两个概念,基因与性状的概念系统图,基因,基因型,等位基因,显性基因,隐性基因,性状,相对性状,显性性状,隐性性状,性状分离,纯合子,杂合子,表现型,发生,决定,决定,控制,控制,控制,+环境,七、运用自由组合定律解题的方法,1、思路：A、分解：将所涉及的两对（或多对）基因或性状分离开来，一对对单独考虑，用分离定律研究,配子类型及概率的问题,2、题型：,例：基因型为AaBbCc产生的配子种类数,AaBbCc,222=8种,例：基因型为AaBbCc产生ABC配子的概率,(A)(B)（C）=1/8(ABC),(单独处理、彼此相乘),B、组合：将用分离定律研究的结果按一定方式（相乘）进行组合,（一）应用分离定律解决自由组合问题,配子间的结合方式问题,例：基因型为AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式种类数,先求AaBbCc与AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc8种配子AaBbCC4种配子,再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有84=32种结合方式,基因型类型及概率的问题,例：基因型为AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代的基因型数,可分解为3个分离定律：,AaAa后代有3种基因型（1AA:2Aa:1aa）BbBB后代有2种基因型（1BB:1Bb）CcCc后代有3种基因型（1CC:2Cc:1cc）,因而AaBbCc与AaBBCc杂交，后代有323=18种基因型,该双亲后代中AaBBcc出现的概率=(Aa)(BB)1/4（cc）=1/16,A、由亲代求子代,表现类型及概率的问题,该双亲后代中表现型A-bbcc出现的概率=3/4(A-)(bb)1/4（cc）=3/32,AaBbCc与AabbCc杂交，其后代可能的表现型数,AaAa后代有2种表现型（3A:1aa）Bbbb后代有2种表现型（1Bb:1bb）CcCc后代有2种表现型（3C:1cc）,AaBbCc与AabbCc杂交后代表现型数=222=8种,B、由子代求亲代,基因型为AaBb的个体与某个体杂交，后代表现型4种，比例为3：1：3：1，求某个体的基因型（这两对基因遵循自由组合定律）,表现型3：1：3：1可以看成（3：1）（1：1）或（1：1）（3：1）,从（3：1）逆推得到亲代为一对杂合自交类型（AaAa或BbBb）,从（1：1）逆推得到亲代为一对测交类型（Aaaa或Bbbb）,故所求个体的基因型为Aabb或aaBb,例题1、AaBbCc产生的配子种类数？,例题2、AaBbCc和AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？,例题3、AaBbCc和AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？,例题4、AaBbCc和AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？,（二）应用自由组合定律预测遗传病的概率,患甲病的概率为m,患乙病的概率为n,只患甲病的概率,只患乙病的概率,同患两种病的概率,只患一种病的概率,患病概率,不患病概率(正常率),不患甲病概率1-m,不患乙病概率1-n,m（1-n）=m-mn,n（1-m）=n-mn,mn,m（1-n）+n（1-m）或m+n-2mn,m+n-mn（1-不患病率）,（1-m）（1-n）,（一）理论上的应用生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因可以重新组合（基因重组），从而导致后代发生变异。这是生物种类多样性的原因之一,例如：一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有220=1048576种,八、自由组合定律在理论和实践中的应用,1.指导育种：可使不同亲本的优良性状自由组合到一起,（二）在实践中的应用,人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状（优良基因）组合在一起，就能培育出所需要的优良品种。,例如：有这样两个品种的小麦：一个品种抗倒伏，但易染锈病；另一个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种的小麦进行杂交，在F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型，用它作种子繁育下去，经过选择和培育，就可以得到优良的小麦新品种。,aaRR：aaRr=1：2,连续自交和选育,aaRR（抗倒伏、抗锈病）,Fn,人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型情况,推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据。例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，遗传因子的组成是dd)。,2.医学：预测和诊断遗传病的理论依据,（1）双亲的基因型是什么？（2）他们生一个多指患儿的概率是多少？（3）他们生一个患先天聋哑的多指孩子的概率是多少？（4）他们生一个只患一种病的孩子的概率是多少？,P：PpDdppDd,两病兼得为：Ppdd1/21/4=1/8,PpDD多指,PpDd多指,ppDD正常,ppDd正常,PpDd多指,Ppdd多指、聋哑,ppDd正常,ppdd聋哑,根据基因的自由组合定律可以推知:父亲的基因型是PpDd,母亲的基因型是ppDd,方法一（图解法）,只得一种病：只患多指PpD或只患先天聋哑ppdd:,只患多指（1/23/4）只患先天聋哑（1/21/4）1/2都正常为：ppD：=3/8,方法二,先考虑基因型中的一对基因：,=3/8,=3/8,=1/8,=1/8,概率,花生种皮的紫色（R）对红色（r）是显性，厚壳（T）对薄壳（t）是显性，这两对基因是自由组合的。问：在下列杂交组合中，每个杂交组合能产生哪些基因型和表现型？它们的概率各是多少？（用分支法计算）1、RrTtrrtt2、RrttRrTt,用分枝法解题,解法指导：,1、棋盘格法（最基本方法，适用于已知亲本基因型要求后代的情况）2、分离定律解题（先分后合，各种情况下均可适用）（已知后代表现型及比例求亲本基因型）已知亲本基因型求后代情况3、隐性突破法（适用于已知后代和亲本的表现型，求亲本基因型）4、分枝法（适用于已知亲本基因型要求后代的类型或者求配子的类型）,1、基因的自由组合定律揭示（）基因之间的关系A一对等位B两对等位C两对或两对以上等位D等位2、具有两对相对性状的纯合子杂交，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的A1/16B1/8C1/2D1/43、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和aabb），F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占总数的A10/16B6/16C9/16D3/16,练习,1、基因型为AaBb的个体自交，子代中与亲代相同的基因型占总数的（），双隐性类型占总数的（）A1/16B3/16C4/16D9/16,C,A,2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，在F2中出现的性状中：（1）双显性性状的个体占总数的。（2）能够稳定遗传的个体占总数的。（3）与F1性状不同的个体占总数的。（4）与亲本性状不同的个体占总数的。,9/16,1/4,7/16,3/8,3、假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf，此个体能产生配子的类型为A.5种B.8种C.16种D.32种,4、基因型为AaBbCc的个体自交，请分析：（1）后代中出现AaBbCc的几率是。（2）后代中出现新基因型的几率是。（3）后代中纯合子的几率是。（4）后代中出现新表现型的几率是。（5